人教版必修1实验探究加速度与力质量的关系作业Word格式文档下载.docx

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（1）平衡摩擦力法　

（2）控制变量法　（3）近似法　（4）图象法　（5）化曲为直法

解析：

（1）由于小车运动受到摩擦阻力，所以要进行平衡摩擦力，以减小实验误差，称为平衡摩擦力法；

（2）在探究加速度、力与质量三者关系时，先保持其中一个量不变，来探究其他两个量之间的关系，称为控制变量法；

（3）当小车质量M车≫m沙时，细绳对小车的拉力大小近似等于沙及桶的总重力m沙g，称为近似法；

（4）通过图象研究实验的结果，称为图象法；

（5）在作图时，由a－M车图象转化为a－

图象，使图线由曲线转化为直线，称为化曲为直法。

2.

如图所示是某同学探究加速度与力、质量的关系时，已接通电源正要释放纸带时的情况，请你指出该同学的五个差错；

（1）电源________；

（2）电磁打点计时器位置________；

（3）滑轮位置________；

（4）小车位置________；

（5）长木板__________________。

（1）应用6V交流电源　

（2）应靠右端　（3）应使拉线水平　（4）应靠近打点计时器　（5）应垫高右端平衡摩擦力

探究加速度与力、质量的关系时，电磁打点计时器应使用低压（6V）交流电源，且要固定在长木板无滑轮的一端，即应靠右端；

释放纸带时小车应靠近打点计时器；

连接小车的细线应保持水平，故应调节滑轮位置使拉线水平；

实验时应平衡摩擦力，使小车所受重力沿斜面方向的分力与小车所受摩擦力平衡，故应垫高长木板右端平衡摩擦力。

3．（吉林市普通中学12～13学年高一上学期期末）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，采用如题中左图所示的装置。

（1）实验中，长木板不是直接放在水平实验台上，而是把后端略微垫高，这样做的目的是__________________。

（2）为了探究加速度与相关因素的关系，实验中用到了控制变量法。

在保持拉力F＝5N不变时，某同学根据测出的数据，画出图线如右图。

但该同学未标注横坐标所对应的量及其单位，请你将它补上，该量应是________。

由该图线得到的实验结论是____________________________。

（1）平衡摩擦力　

（2）

　在合外力不变的情况下，加速度与物体的质量成反比

4．（福州八县一中12～13学年高一上期期末）某兴趣小组要探究物体的加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置。

图中小车的总质量用M表示，钩码的总质量用m表示。

要顺利完成该实验，则：

（1）还需要的测量工具有刻度尺、________。

（2）为使小车所受合外力约等于钩码所受的总重力，应满足的条件有（　　）

A．要垫高木板，平衡摩擦力

B．小车的总质量M远大于钩码的总质量m

C．钩码的总质量m远大于小车的总质量M

D．应调整使细绳与木板平行

（3）在该实验中，所用交流电的频率为50Hz。

某次实验中得到的一条纸带如下图所示，从比较清晰的某点起，取五个计数点，分别标明0、1、2、3、4。

量得S1＝2.15cm，S2＝2.90cm，S3＝3.70cm，S4＝4.40cm，则打点“3”时小车的瞬时速度大小为________m/s和用逐差法求得小车的加速度大小为________m/s2。

（结果均保留三位有效数字）。

（1）天平（电子秤）　

（2）ABD　（3）0.405；

0.763

v3＝

＝0.405m/s

a＝

＝0.763m/s2

5．在做“探究加速度与力、质量的关系”的实验时，计算出各纸带的加速度后，将测得的反映加速度a和F关系的有关资料记录在表一中。

将测得的反映加速度a和质量M关系的有关资料记录在表二中。

表一

a/（m·

s－2）

1.98

4.06

5.95

8.12

F/N

1.00

2.00

3.00

4.00

表二

2.04

2.66

3.23

3.98

/kg－1

0.50

0.67

0.80

（1）根据表中所列数据，分别画出a－F图象和a－1/M图象。

（2）由图象可以判定：

当M一定时，a与F的关系为________；

当F一定时，a与M的关系为________。

（3）由a－F图象可知M＝________。

（4）由a－1/M图象可知，F＝________（保留一位有效数字）。

（1）a－F图象和a－1/M图象分别如图甲、乙所示。

（2）正比关系　反比关系　（3）0.5kg　（4）4N

本题主要考查对实验数据的处理和分析，从而得到正确的实验结论，若a与F成正比，a与1/M成正比，那么a－F图象和a－1/M图象都应是一条过原点的直线，同时因实验中不可避免地出现误差，描出的点不在一条直线上是很正常的，连线时应使尽可能多的点在直线上，不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不需考虑；

另外可以从图象的斜率的物理意义出发求出相应的物理量。

能力提升

1．某实验小组设计了如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。

开始时闭合开关，电磁铁将A、B两个小车吸住，断开开关，两小车同时在细绳拉力作用下在水平桌面上沿同一直线相向运动。

实验中始终保持小车质量远大于托盘和砝码的质量，实验装置中各部分摩擦阻力可忽略不计。

①该小组同学认为，只要测出小车A和B由静止释放到第一次碰撞通过的位移s1、s2，即可得知小车A和B的加速度a1、a2的关系是

＝

。

你认为这个实验方案的优点是________。

②实验时，该小组同学保持两小车质量相同且不变，改变左、右托盘内的砝码的重力，测量并记录对应拉力下车A和B通过的位移s1和s2。

经过多组数据分析得出了小车运动的加速度与所受拉力的关系。

如果要继续利用此装置验证小车的加速度与小车质量的关系，需要控制的条件是______________，需要测量的物理量有________

（要求对表示物理量的字母作出说明），它们之间的关系式是_____。

①不用测量时间。

②保持两小车所受的拉力相等且不变，或答两托盘（含砝码）的重力相等　小车A的质量m1、位移s1；

小车B的质量m2、位移s2　

2．（河北正定中学高一上学期期末）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．

（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度。

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。

在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线（如图所示）。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_______________。

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（　　）

A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态

C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大

（1）小车质量　小车受到的合外力　

（2）①质量一定时，加速度与合外力成正比　②C

3．（徐州市12～13学年高一上学期期末）“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某组同学制订实验方案、选择实验器材且组装完成，在接通电源进行实验之前，实验装置如图所示。

（1）下列对此组同学操作的判断正确的是（　　）

A．打点计时器不应该固定在长木板的最右端，而应该固定在靠近定滑轮的那端，即左端

B．打点计时器不应使用干电池，应使用低压交流电源

C．实验中不应该将长木板水平放置，应该在右端垫起合适的高度

D．小车初始位置不应该离打点计时器太远，而应该靠近打点计时器放置

（2）保持小车质量不变，改变沙和沙桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如下图，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是_______________________________

______________________________________________________________________________________________________________。

（3）沙和沙桶质量m________小车质量M时，才可以认为细绳对小车的拉力F的大小近似等于沙和沙桶的重力（　　）

A．远大于B．远小于

C．接近（相差不多）D．大于

（4）某同学顺利地完成了实验。

某次实验得到的纸带如图所示，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出。

由此可求得打点1时小车的速度是________m/s。

小车的加速度大小________m/s2。

（结果保留两位有效数字）

（1）BCD　

（2）平衡摩擦力过度　（3）B　

（4）0.26　0.50

4．在做“探究加速度和力、质量的关系”的实验中，保持小车和砝码的总质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示

F（N）

0.20

0.30

0.40

0.60

a（m/s2）

0.11

0.19

0.29

0.51

（1）根据表中的数据在坐标系上作出a－F图象；

（2）图象斜率的物理意义是______________________________。

（3）小车和砝码的总质量为________kg。

（4）图线（或延长线）与F轴截距的物理意义是__________________

____________________________________________________________________________________________________________________。

（1）见解析　

（2）小车和砝码总质量的倒数

（3）1　（4）小车受到的阻力为0.1N

（1）根据所给数据在所给坐标系中准确描点，作出的a－F图象如图所示。

（2）图象斜率表示小车和砝码总质量的倒数。

（3）由

（1）中图象可得：

，解得M＝1kg。

（4）由a－F图象可知，当力F＝0.1N时，小车开始运动，说明此时小车受到的阻力为0.1N。